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从16世纪后期至18世纪初，科学革命在西欧猛然爆发，取得了令世人瞩目的许多科学成就，从此近代科学开始诞生。这场科学革命如何兴起，很多学者对此作了不同的探讨。马克思主义学派的历史学家从社会经济发展角度认为近代科学的兴起是这一时期经济发展变化的结果，为了提高生产效率，这时资产阶级逐渐打破封建秩序，并把科学应用于资本主义的生产过程。另一些学者受到德国社会学家马克斯·韦伯（1864—1920）的影响，把科学的兴起与清教联系在一起，提出清教刺激了人们的思想，使之更为开放、进取和求知。还有一些学者从知识传承的演进过程入手，得出科学革命的兴起是欧洲基本知识存量不断累积增长的结果，知识的逐步“有效增长”孕育着这时科学的大突破和大发展。上述从不同视角的理解均有其合理性，但却不是唯一的原因，实际上它是诸如社会体制的转变、时代精神的变化、知识的世俗化等多方面因素综合而成的结果。
科学上的每一次发现与进步并非一帆风顺，总是在血与火的搏斗中为自身开辟着道路。特别是在封建宗教权威和现实的思维模式与社会传统统治控制之下，要进行科学研究和创新，需要的不仅是科学的智慧，同时更需要勇气和献身精神。1600年2月17日的凌晨，天文学家布鲁诺（1548—1600）被天主教会押往刑场，舌头被钳子夹住，而布鲁诺却毫不畏惧，无比英勇地迎接了死亡，他相信真理是不能被压制的。30年之后，当伽利略出版他的《关于托勒密与哥白尼两大世界体系的对话》一书后，也遭到教会的残酷迫害，被处以无限期监禁。当教会要他签字放弃其科学见解时，他说道：“地球还在转动。”表达了他对科学的执着信念。笛卡儿的《哲学文集》曾被编入《禁书索引》，但他并不畏惧，继续写作和传播自己的思想。
培根在他的《新工具》一书的扉页上，刊画了一艘帆船正不畏艰险扬帆远航，它穿越象征旧知识的直布罗陀海峡，驶入宽阔的新世界——大西洋，以寻找新的更有用的知识。在这些科学家看来，他们所进行的科学探索和发现并非仅是一种智力构建，或是为了个人名誉，而是要通过科学来认识自然、改造自然，转变人们的思维习惯，增进社会的福祉，推进人类的进步。培根、笛卡儿都曾经表达过这样的信念。亨利·奥尔基伯格在1662年致著名的荷兰哲学家斯宾诺莎（1632—1677）的信中集中表达了那时科学家们的追求：“杰出的先生，来吧，打消惊扰我们时代庸人的一切疑惧；为无知和愚昧而作出牺牲的时间已经够长了；让我们扬起真知之帆，比所有前人都更深入地去探索大自然的真谛。”
对大自然的探索不仅需要科学，同时也需要技术，正是在这一时期，既有科学的发现，也有技术的进步，并且实现了科学与技术的结合。众所周知，科学着重于发现真理，形成概念系统，而技术则致力于各种具体的发明和新的工艺。这两者在此之前是一直分离的，这也就是科学家与工匠之间的分离，并且从事实际技术的还会遭到世人的鄙夷。进入16世纪，近代科学的先驱者一反过去为知识而知识的经院主义传统，着力从事新科学的探索和研究。在实际的生产和解决各种问题过程中，科学家们利用技术作出科学发现、增进自己的科学知识，而科学的每一次发现又会促进或转换成为新的技术和方法，实现着科学与技术的密切结合、共同发展。
科学革命为西欧各国的发展注入了强劲的动力，科学的发现与传播日渐打破了宗教权威的控制、传统思维方式的束缚，深刻影响着人们的行为方式和生活方式。更为重要的是，科学革命直接预示和推动着日后科学的更大发现和知识的进步，特别是震撼世界的工业革命，带来了社会的巨大变革和普遍进步。同样，在世界范围内看，此时西欧各国在科学技术上的独占优势，也为日后西欧各国向落后国家的扩张、取得世界优势地位和建立霸权提供了坚实的基础。这场科学革命对西欧各国所具有的历史意义十分重大和深远，20世纪杰出的历史学家巴特菲尔德（1900—1979）指出：“所谓科学革命……胜过自基督教兴起以来的一切事物，使文艺复兴和宗教改革运动均降为仅仅是一系列事件中的一个事件，仅仅是中世纪基督教世界体系中的内部的替换……科学革命作为现代世界和现代思想的起源如此赫然地耸现，以致我们对欧洲历史时期的通常的划分已成为一种时代错误，成为一种阻碍物。”
